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A adesão celular pode acontecer entre células ou entre a célula e a matriz extracelular. No tecido epitelial, por exemplo, diversas junções unem suas células, auxiliando na estabilização do tecido, e as células com a lâmina basal ou matriz extracelular. Já no tecido conjuntivo, as células estão distantes umas das outras e, por isso, as junções as unem apenas com a matriz extracelular. As adesões celulares dependem de proteínas da superfície celular, mais especificamente de proteínas transmembrana com função adesiva chamadas moléculas de adesão celular (CAMs). Algumas CAMs são dependentes de cálcio como, por exemplo, as caderinas, integrinas e selectinas, porém outras são independentes de cálcio como as imunoglobulinas. As junções celulares são regiões especializadas na membrana plasmática que fazem a conexão entre duas células ou entre uma célula e a matriz e exercem funções além da ligação mecânica. As junções celulares são classificadas em quatro grupos, de acordo com as funções que elas desempenham: Junções de Ancoramento ou Ancoragem: Exercem função mecânica; Junções Ocludentes ou Oclusivas: Selam espaços entre as células; Junções Comunicantes: Promovem a comunicação entre duas células adjacentes; Junções Sinalizadoras: Auxiliam nas sinalizações celulares como, por exemplo, as sinapses. E cada junção celular possui subtipos de junções. Junções de Ancoramento: As junções aderentes (célula-célula) e as junções célula-matriz se ligam aos filamentos de actina e os desmossomos e hemidesmossomos se ligam aos filamentos intermediários; Junções Ocludentes: Junções compactas (vertebrados) e junções septadas (invertebrados); Junções Comunicantes: Junções tipo fenda (animais) e plasmodesmata (plantas); Junções Sinalizadoras: Sinapses químicas, sinapses imunológicas e contatos de sinalização célula-célula ou receptor-ligante transmembrana. A função das junções de ancoragem é, essencialmente, mecânica. Elas formam uma forte estrutura através da membrana que é ancorada no interior das células aos filamentos do citoesqueleto (microfilamentos ou filamentos intermediários) que suportam tensão. Ao se ancorarem ao citoesqueleto, essas junções formam um “cinturão” intercelular que garante resistência aos tecidos contra o estresse mecânico. As junções de ancoragem estão organizadas em três partes: Proteínas Adesivas: São as transmembranas que conectam uma célula com a outra ou com a matriz extracelular; Proteínas Adaptadoras: Conectam as proteínas adesivas ao citoesqueleto; Filamentos do Citoesqueleto: Filamentos de actina ou filamentos intermediários; Citologia e Histologia Adesão Celular e Junções Celulares Beatriz Fernandes As junções de ancoragem são divididas em dois grupos: Célula-célula: Junção aderente (filamentos de actina) e desmossomo (filamentos intermediários); Célula-matriz: Junção célula-matriz ligada por actina e hemidesmossomos (filamentos intermediários). As junções célula- célula possuem as caderinas como suas proteínas transmembrana. Já as junções célula- matriz possuem as integrinas como proteínas transmembrana. Além disso, as proteínas adaptadoras também serão diferentes dentro dos quatro tipos de junções. As caderinas são uma superfamília de proteínas de adesão da superfície celular que possuem diferentes tipos de membros. Tais proteínas são divididas em dois grupos: Caderinas Clássicas: Compõem as junções aderentes. As Caderinas-E, por exemplo, se localizam nos epitélios e as Caderinas-P na placenta. Portanto, suas nomenclaturas são baseadas nos locais em que são expressas; Caderinas Não-Clássicas: Compõem os desmossomos. A ligação entre as caderinas de dois subtipos celulares diferentes durante as junções celulares é chamada de ligação homofílica ou homotípica, pois a ligação ocorre entre duas moléculas idênticas, porém entre células diferentes. É o íon cálcio que estabiliza essa ligação, pois a ausência do íon torna a região flexível impedindo a estabilidade da ligação. A ligação entre a caderina de uma célula com a de outra célula atrai mais caderinas para a junção, portanto a força dessa junção será maior que a de uma ligação isolada. No entanto, isso não impede que essa junção seja desestabilizada por fatores reguladores deste tipo de estrutura. Três tipos diferentes de células ao serem misturadas irão se separar umas das outras com o auxílio das caderinas, pois as células com o mesmo tipo de caderinas se reconhecerão e se agruparão se separando, portanto, das outras células com caderinas diferentes das dela. Além disso, a diferença quantitativa na expressão das caderinas também influencia para essa segregação celular. 1. Junções Aderentes: As junções aderentes são formadas por caderinas clássicas ligadas a proteínas de adaptação que, internamente, estão ligadas aos filamentos de actina. As ligações ao citoesqueleto formarão cinturões de adesão que serão essenciais para a estabilização das ligações celulares. Tais junções respondem às forças geradas pelo citoesqueleto de actina. Os filamentos de actina orientam o posicionamento das caderinas da superfície celular, recrutam outras para a região e se remodelam a fim de expandir as junções aderentes. 2. Desmossomos: Os desmossomos são estruturalmente parecidos com as junções aderentes, porém suas caderinas são não- clássicas e suas proteínas adaptadoras se ligam aos filamentos intermediários. A doença dermatológica conhecida como pênfigo produz anticorpos contra caderinas não-clássicas e, com isso, os desmossomos se tornam mais frágeis e, quando os tecidos são submetidos a forças de tensão, surgem bolhas no organismo. 3. Junções Célula-Matriz: As integrinas são as proteínas de adesão responsáveis por realizar a ligação da célula com a maioria das proteínas da matriz extracelular. Elas são capazes de enviar sinais para dentro e para fora da célula. Portanto, a ligação das integrinas com componentes da matriz extracelular envia sinais para dentro da célula que irão, por exemplo, movimentar o citoesqueleto e mudar o comportamento celular, ou então as alterações internas da célula podem enviar sinais através das integrinas para a matriz extracelular. Uma molécula de integrina é composta pelo dímero das subunidades de glicoproteínas transmembrana α e β. O sítio de ligação para as integrinas é a sequência RGB que existe em várias proteínas da matriz, ou seja, algumas proteínas da matriz possuem uma região com uma sequência de três aminoácidos específicos que se ligam às integrinas. Na junção célula-matriz observamos a membrana plasmática, a integrina com suas duas subunidades ligada a uma molécula extracelular e, internamente, ligada à proteína adaptadora que se liga aos filamentos de actina. 4. Hemidesmossomos: Os hemidesmossomos são responsáveis por ancorar, por exemplo, as células epiteliais na lâmina basal. No caso dos hemidesmossomos, observamos as integrinas ligadas, internamente, às proteínas adaptadoras que se ligam aos filamentos intermediários e, externamente, à lâmina basal. 5. Adesões Focais: As adesões focais são importantes para as células que fazem migração, pois se tornam mais dinâmicas que os hemidesmossomos ao se ligarem aos filamentos de actina que também são mais dinâmicos que os filamentos intermediários. As adesões focais possuem integrinas ligadas ao meio extracelular e às proteínas adaptadoras que estão ligadas aos filamentos de actina no meio intracelular. A célula ao se movimentar na matriz extracelular necessita se apoiar na matriz para que consiga progredir sobre ela. Para realizar essa migração, ela monta e desmonta adesões focais que têm que ser bastantes dinâmicas, para que ela consiga entãoprogredir nesse processo. A talina é a principal proteína adaptadora das adesões focais, mas outra proteína que contribui muito para essa junção é a FAK. As FAKs quando se agregam fazem fosforilação umas das outras e criam um sítio de ligação para várias proteínas de sinalização intracelular. Portanto, as junções celulares também possuem funções relacionadas com a sinalização. As integrinas, por exemplo, também participam de sinalizações celulares, elas não são apenas proteínas de adesão. Muitas células dependem de ancoragem à matriz para controlar o seu destino e os seus comportamentos, se irão proliferar, sobreviver ou não. Essa dependência é mediada pelas integrinas e pelos sinais intracelulares derivados dessa interação. As integrinas podem mudar de conformação, de inativas para ativas, por meio de uma sinalização, para que possam se ligar à matriz extracelular e aos elementos internos do citoesqueleto através da proteína adaptadora. Essas sinalizações podem ser de fora para dentro ou de dentro para fora. 1. Junções Compactas: As junções compactas são as mais importantes e se localizam logo abaixo da superfície apical nas células epiteliais, por exemplo, na região lateral. Tais junções possuem a função de bloquear um espaço entre as membranas plasmáticas de duas células adjacentes. Os epitélios possuem função de barreira, por isso suas células adjacentes devem estar bem próximas umas às outras e para que este epitélio fique ainda mais selado, as junções compactas criam uma barreira contínua e impermeável ou semipermeável que impedem que moléculas do lúmen do intestino, por exemplo, passem entre essas células. As junções compactas regulam o trânsito para celular, permitindo que apenas íons e pequenas moléculas passem entre as células epiteliais, por exemplo. No entanto, as células podem alterar suas junções temporariamente para alterar a permeabilidade, sua barreira não é absoluta. As proteínas que integram as junções compactas também são transmembrana, porém, nesse caso, elas são da família das claudinas e das ocludinas. Elas interagem umas com as outras nas suas regiões extracelulares de forma homotípica, ou seja, claudinas com claudinas e ocludinas com ocludinas. A organização dessas proteínas de adesão nas junções compactas depende de proteínas adicionais, chamadas proteínas de zona ocludente (ZO), que se ligarão aos filamentos de actina no interior da célula. A interação das proteínas de adesão entre células adjacentes forma “grampos” ao longo da membrana plasmática. As junções compactas costumam estar localizadas acima das junções aderentes e dos desmossomos. O conjunto das três é responsável pela união mecânica das células e é conhecido como complexo juncional do tecido epitelial, por exemplo. No entanto, a principal função das junções compactas, diferente das outras, é controlar a passagem das pequenas moléculas no espaço entre as células. As junções compactas, além de selarem os espaços entre as células, também atuam como bloqueadoras da difusão lateral de proteínas na membrana, por isso no tecido epitelial, por exemplo, algumas proteínas se encontrarão na região apical e outras na região basolateral, o que é fundamental para a polaridade das células. 1. Junções tipo Fenda (GAP Junctions): Células adjacentes que se unem por junções tipo fenda são células que conseguem trocar materiais entre si. A maioria das células se comunica via junção tipo fenda, o que faz com que haja uma transferência rápida de moléculas pequenas e íons entre elas. As junções tipo fenda são formadas pelas proteínas transmembrana conexinas que irão dar origem aos canais, conhecidos como conéxons. Seis conexinas, iguais ou diferentes, formam um canal e quando dois canais de células diferentes se unem, é formada a junção GAP, sendo que cada tecido possui diferentes junções. Os conéxons podem ser regulados, ou seja, podem abrir e fechar ao receber diferentes estímulos. No músculo cardíaco, por exemplo, as junções acoplam a condução da corrente elétrica entre as células, permitindo a sincronia da contração muscular. Já em tecidos que não possuem células eletricamente excitáveis haverá apenas a troca de íons e moléculas entre suas células. As junções sinalizadoras são encontradas nas sinapses químicas entre os neurônios e servem para aproximar a membrana pré-sináptica de um neurônio com a membrana pós-sináptica de outro. Essas junções são formadas por imunoglobulinas, que podem fazer ligações heterotípicas ou homotípicas, e caderinas. As adesões transientes são temporárias. A proteína transmembrana selectina possui um domínio de lectina para se ligar a carboidratos e irá mediar as adesões transitórias célula-célula. Na circulação sanguínea os leucócitos podem ter o seu tráfego alterado através da interação das suas selectinas com ligantes da célula endotelial do vaso sanguíneo, para que eles possam migrar para o local da infecção. No entanto, se não houver necessidade, não haverá a expressão dos ligantes na célula endotelial e o leucócito continuará na corrente sanguínea.
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